废弃氢能“变身”清洁电力

　　本报记者 叶云彤

　　工厂用电如何更绿色低价？工业副产氢能否变废为宝？随着工业领域节能降碳持续推进，这些与经济发展和生态保护紧密相关的民生热点引发广泛关注。新年伊始，工业和信息化部等五部门印发的《工业绿色微电网建设与应用指南（2026—2030年）》，明确提出要推动高效电解水制氢装置、氢内燃机发电设施等技术装备开发应用，这为氢能发电的场景拓展提供了政策支撑。

　　日前，山东重工潍柴氢内燃机发电机组在无锡华光环能微电网示范项目成功实现国内首次纯氢发电并网稳定运行，不仅为工业用电绿色转型提供了全新路径，更标志着我国氢内燃机商业化应用迈出关键一步，为工业绿色微电网建设贡献了极具推广价值的中国方案。

　　破解氢能发电行业难题

　　氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，但将其高效转化为电能并实现稳定并网，长期以来面临着安全风险高、燃烧控制难等行业共性难题。氢气的易燃易爆、燃烧速度快且易发生早燃回火等特性，是制约氢内燃机发电技术商业化的“拦路虎”。潍柴动力股份有限公司（下称潍柴）从2010年便开始布局氢能领域，历经十余年技术沉淀，攻克了这一系列核心技术瓶颈。

　　“纯氢发电的核心挑战在于如何在保证绝对安全的前提下，实现燃烧效率与运行稳定性的平衡。”潍柴相关负责人介绍，研发团队最初在进行台架测试时，曾多次遭遇氢气浓度超标导致的安全预警，以及高负荷工况下燃烧不稳定等难题，这远远无法满足并网发电对稳定性的严苛要求。为解决安全隐患，团队通过在气缸盖罩顶部、油气分离器取气口等关键位置设置多组氢气传感器，构建起全方位实时监测系统，一旦检测到氢气浓度超标，系统会立即启动智能调节机制，从源头避免爆炸风险。

　　针对燃烧不稳定的问题，潍柴联合无锡华光环保能源集团股份有限公司（下称无锡华光环能）开展定制化开发，设计了双路供氢系统并布局了专利。该系统包含常规供氢与吸附罐辅助供氢两条路线，发动机运行时主路线负责精准供氢，停机时则自动切换至安全模式，通过吸附罐像海绵吸水一样吸收管路内残余氢气，下次启动时再将其释放利用，既解决了停机泄漏风险，又提升了氢气利用率。同时，研发团队优化了燃烧室结构与点火系统，成功满足并网发电的严苛要求。

　　潍柴相关负责人介绍，此次成功并网的 WP13氢内燃机，还突破了氢脆防护、尾气净化等关键技术，尾气排放中氮氧化物含量远低于国家标准，实现了“近零排放”的绿色发电目标。

　　技术的价值最终要通过应用场景来实现。潍柴氢内燃机发电机组在无锡华光环能微电网示范项目的成功并网，构建起了“氢能转化-清洁发电-并网消纳”的全链条绿色能源应用模式，为不同场景的推广提供了可复制的实践样本。

　　多效协同铸就生产优势

　　作为工业级源网荷储一体化示范工程，无锡华光环能微电网项目覆盖了周边多家制造企业与园区配套设施，潍柴氢内燃机发电机组作为核心单元，承担着氢能高效转化与绿电稳定供给的双重任务。

　　“该项目最大的亮点在于实现了工业副产氢的就地消纳。”无锡华光环能项目负责人介绍，周边化工园区每年产生大量工业副产氢，过去因存储运输难题多被直接放空，既浪费资源又污染环境。如今通过潍柴氢内燃机发电机组，这些“废弃氢能”被转化为清洁电力，不仅满足了园区部分的用电需求，还通过与光伏、储能系统的协同联动，提升了微电网的供电稳定性与抗干扰能力。

　　此次成功发电并网是整个氢能产业链上下游协同创新的成果。从绿氢制备、核心部件制造到微电网集成，众多创新主体各司其职、紧密协作，共同构建起自主可控的氢能产业生态，让中国方案具备了坚实的产业基础。

　　在绿氢制备环节，江苏悦达绿氢科技有限公司通过技术创新破解了可再生能源制氢不稳定的难题。该公司研发的制氢联产甲醇系统相关专利，通过电解水制氢单元与氢气缓冲存储单元的协同配合，应对风电、光伏出力波动带来的影响，实现了氢气的持续稳定供应。其生产的生态水泥氢气燃烧系统既提高了生产效率，又减少了碳排放。此外，该公司开发的海水制氢技术还实现了制氢、制氧与提取氯化钠的多效协同，进一步降低了绿氢生产成本。

　　核心部件的国产化不仅降低了整机成本，更保障了产业链安全。中原内配集团股份有限公司作为动力活塞组件领域的龙头企业，已完成氢燃料电池核心零部件的全产业链布局，实现了金属双极板、空压机、增湿器等关键部件的产业化生产。该公司依托传统内燃机零部件的制造优势，攻克了氢环境下的材料腐蚀、密封等技术难题，相关部件的可靠性与耐久性已达到行业先进水平。

　　微电网集成领域的创新则让纯氢发电更好地融入能源系统。无锡华光环能作为项目承接方，凭借在源网荷储一体化领域的深厚积累，将潍柴氢内燃机发电机组与光伏、储能、智慧能源管控系统有机整合，实现了能量的优化配置与高效利用。“我们的智慧能源管控平台能够实时监测发电量、负荷需求等数据，通过人工智能算法进行调度优化，确保纯氢发电与大电网的平稳互动。”无锡华光环能项目负责人表示，该平台还具备碳管理功能，可为园区提供精准的碳排放核算与减排路径规划。

　　业内人士表示，随着技术规模化应用，氢内燃机发电机组的制造成本有望在2030年前下降40%，届时工业副产氢制电的成本将与传统燃煤发电基本持平，这意味着绿色电力将真正走进更多中小企业的生产车间，为工业领域的节能降碳带来更普惠的解决方案，让“绿电普惠”的民生愿景照进现实。

　　未来，随着相关政策的持续加码与产业生态的不断完善，氢能发电技术将在更多领域落地生根，为工业绿色微电网建设提供更丰富的解决方案，助力“双碳”目标实现，让绿色能源真正走进生产生活的方方面面。

（编辑：刘珊 实习编辑：蔡友良）